Подавление детонации

Механизм антидетонационного действия. Хотя антидетонаторы применяются в бензинах уже более 40 лет, механизм подавления детонации этими присадками еще далеко не ясен. За последнее десятилетие накоплены данные, которые позволяют сделать общие выводы о механизме антидетонационного действия. [c.344]

Попытки повысить к. п. д., увеличивая это соотношение, приводят к возникновению детонации. У современных автомобильных двигателей (цикл Отто) степень сжатия 10,5 1. Эта величина была достигнута за счет расширения производства недетонирующих топлив в 1920 г. степень сжатия была равна 4,25 1. Большой резонанс вызвало подавление детонации при добавлении к топливу некоторых химических веществ. Аналогичное явление наблюдалось и в тех случаях, когда топливо смешивалось с большим количеством (20—40%) бензола, этилового спирта или диизо-пропилового эфира. [c.402]

Активными антидетонаторами могут быть только те металлы, которые образуют высшие и низшие окислы. Существенную часть механизма действия антидетонаторов составляет цикл окислительно-восстановительных реакций, включая распространение цепи. Эгертон [192] показал, например, что гидроперекись трет-бутила легко разлагается под действием РЬОг, но никак не РЬО. Монометиланилин при 170° С не разлагает гидроперекись трет-бутила, но воздействует на реакции предгорения так же, как и тетраэтилсвинец [103]. До последнего времени считалось, что подавление детонации посредством анилина и его производных происходит по иному механизму, чем при действии металлоорганических соединений, но сейчас полагают, что при их действии также происходит разложение способствующих распространению цепи свободных радикалов это может происходить или под действием слабо связанных с бензольным кольцом я-элек-тронов [193] или, что более вероятно, — в результате выделения водорода, связанного с атомом азота [194, 195]. [c.413]

Стремление найти более простой и эффективный способ подавления детонации и предупреждения преждевременных вспышек в поршневых бензиновых двигателях привело к использованию с этой целью скрытой теплоты испарения следующих охлаждающих и горючих жидкостей. [c.53]

При температурах, существующих в двигателях с высокими степенями сжатия, ТЭС разлагается еще задолго до израсходования его в наступающем фронте пламени [1731. Как указывалось выше, общепризнано, что в реакции подавления детонации участвует не сам тетраэтилсвинец, а какой-то продукт его разложения (возможно, окись). Чтобы объяснить роль синергиста, принимают, что после выделения этого активного компонента из ТЭС протекает процесс, в ходе которого активный антидетонатор расходуется. Этот процесс, возможно, представляет собой укрупнение частиц окиси свинца, сопровождающееся быстрым уменьшением удельной поверхности и степени дисперсности. При повышении степени сжатия разложение ТЭС происходит еще раньше, а реакция, вызывающая детонацию, протекает в более или менее одно и то же время. Поэтому выше некоторой величины октанового числа момент разложения ТЭС уже не совпадает с критической стадией реакции, ведущей к детонации,— между разложением ТЭС и моментом, когда необходимо участие активного антидетонатора, проходит некоторое время. На протяжении этого периода эффективность активного антидетонатора резко снижается. [c.347]

В прошлом впрыск воды широко использовался в авиационных поршневых двигателях с целью снижения температуры наддувочного воздуха и подавления детонации при работе двигателя на форсированных режимах. Работы по исследованию впрыска воды в авиационные поршневые двигатели были начаты в СССР в конце 1941 г. в НИИ ГВФ под руководством К. К. Папок. [c.54]

Практическое применение впрыскивания воды в Моторные цилиндры ГМК ограничено сообщением [144]. При этом в ГМК мощностью 1213 кВт достигнуто подавление детонации газа и несколько увеличен к. п.д. двигателя. [c.230]

Весьма эффективным средством подавления детонации является впрыск воды во впускную систему двигателя. Однако вода — не антидетонатор. Попадая в камеры сгорания двигателя, она испаряется, и пар нагревается за счет тепла, выделившегося при сгорании смеси. Впрыск воды снижает температуру в камерах сгорания и охлаждает детали цилиндро-поршневой группы. Снижение температуры в камерах сгорания уменьшает скорость окислительных реакций, предшествующих детонации, и предотвращает возможность детонационного сгорания. Экспериментами показано, что впрыск воды снижает требования к антидетонационным свойствам бензинов на 7—10 октановых единиц. [c.129]

Весьма эффективным средством подавления детонации является вода, впрыскиваемая во впускную систему двигателя. Однако вода — не антидетонатор. Попадая в камеры сгорания двигателя, она испаряется, пар нагревается за счет тепла, выделявшегося при сгорании топлива. В результате температура в камерах сгорания снижается и детали цилиндро-поршневой группы охлаждаются. Вследствие этого уменьшается скорость окислительных реакций, предшествующих детонации, и предотвращается возможность детонационного сгорания рабочей смеси. Экспериментами показано, что впрыск воды в камеры сгорания снижает требования двигателя к антидетонационным свойствам бензинов на 7—10 единиц. [c.40]

Объясняется причина подавления детонации нри усилении турбулентного перемешивания, следствием чего является, с одной стороны, увеличение той части смеси, которая сгорает вследствие распространения пламени, и, с другой стороны, изменение условий протекания предпламенных реакций. [c.124]

НЕКОТОРЫЕ СПОСОБЫ ПОДАВЛЕНИЯ ДЕТОНАЦИИ В ДВИГАТЕЛЕ 1 [c.208]

Эффективных средств подавления детонации без ухудшения основных качеств этих топлив пока не найдено. [c.677]

Высокая эффективность тетраэтилсвинца при подавлении детонации в двигателе внутреннего сгорания явилась стимулом для детального изучения его антиокислительного действия в различных условиях. [c.151]

В последнем случае приходится развивать наибольшую мощность. Для этого увеличивают давление наддува и, с целью подавления детонации, которую вызывает это мероприятие, обогащают рабочую смесь. [c.97]

Любая теория о роли синергистов в реакциях подавления детонации должна объяснять все экспериментальные факты [c.347]

Один из наиболее простых способов подавления детонации в двигателях — введение вместе с рабочей смесью воды, а также водно-спиртовых смесей. Этот способ в последнее время все более широко пропагандируется для автомобильных двигателей. В связи с этим возникает вопрос, чему обязан антидетонационный эффект воды или водно-спиртовых смесей и в какой мере его можно уподоблять действию антидетонаторов. [c.209]

Из сказанного следует, что активная роль свободных радикалов в подавлении детонации в настоящее время в лучшем случае сомнительна. [c.154]

Таким образом, экспериментальные факты свидетельствуют о том, что основную ответственность за подавление детонации в двигателе внутреннего сгорания следует возлагать на металлические продукты распада антидетонаторов, обладающие высокой химической активностью. При этом особой активностью отличаются металлы, имеющие переменную валентность по кислороду, — свинец, железо, марганец, хром. [c.155]

Нами было проведено исследование антидетонационных свойств нафтенов свинца и марганца как доноров низших окислов. Эти исследования показали их положительную роль в подавлении детонации в двигателе с искровым зажиганием, причем нафтенаты марганца, несмотря на меньшее содержание в них окиси, оказали более эффективное действие, чем нафтенаты свинца (табл. 92). [c.159]

Экспериментальные данные по степени расширения сечения, длине огнепреградителя и его размещению, необходимым для подавления детонации в стехиометрических [c.656]

Результаты испытаний устройств гашения промышленного изготовления, используемых для подавления детонации в газовых смесях нефтяных паров с воздухом [c.657]

Обнаружено, что применение различных порошков может приводить к гашению детонационных волн, распространяющихся в смесях СН4 + + 2О2 + N26 замкнутых объемах. В табл. 8.21 перечислены используемые в опытах порошки, их удельная площадь поверхности (диаметр частиц 10-20 мкм) и найденные экспериментально масса и площадь поверхности, необходимые для успешного подавления детонации. [c.657]

Исчерпывающего объяснения происходящего явления — химического участия воды в процессе горения и подавлении детонации — у меня нет, и я прошу присутствующих здесь специалистов высказать по этому вопросу свои соображения. Простейшее объяснение указанного явления может быть сведено к следующему. Молекулы воды, находясь при очень высокой температуре, диссоциируют с поглощением очень большого количества тепла, что и задерживает детонацию. В дальнейшем водород и кислород соединяются, выделяя поглощенное ранее тепло. [c.26]

Связь между стуком в двигателе и структурой топливной молекулы, возможность подавления детонации добавкой к топливу весьма малых количеств антидетонаторов, заведомо не изменяющих термодинамических [c.191]

Промотирующее действие на тетраэтилсвинец простейших мо-нокарбоновых кислот мы объясняем образованием из атомарного свинца и паров кислоты солей четырехвалентного свинца. Известно, что такие соли, например татраацетат свинца РЬ(ОСОСНз)4, необычайно легко реагируют с гидроперекисями углеводородов [299]. Реакция идет бурно и приводит к полному разложению гидроперекисей. Судя по промотирующему действию кислот в двигателе, процесс образования солей свинца и их взаимодействие с перекисями, видимо, имеют некоторое преимущество в скорости по сравне1шю с прямой реакцией между атомарным свинцом и гидроперекисями углеводородов. Подавлению детонации способствуют также некоторые легко окисляющиеся ненасыщенные соединения. К ним относится окись азота. [c.164]

Практически данный способ подавления детонации осуществляется подачей охлаждающей жидкости в поток горючей смеси, поступающей из карбюратора во вса-сивающий коллектор и далее в цилиндр двигателя. [c.53]

Способность ТЭС предотвращать детонацию объясняют с позиций перекисной теории окисления. При высоких температурах в камере сгорания ТЭС разлагается на очень активные свинцовые и этильные радикалы, способные вступать в реакции с перекисями, разрушая их. При этом образуются малоактивные продукты окисления углеводородов л окись свинца. Окись свинца, взаимодействуя с кислородом воздуха, снова окисляется в двуокись св1инца, способную реагировать с новой перекисной молекулой. Таким образом, один атом свинца, восстанавливаясь и окисляясь, способен разрушит , большое число перекисных молекул. Каждая разрушенная перекисная молекула, согласно цепной теории детонации, могла быть началом самостоятельной цепи образования новых перекисей. Этим объясняется высокая эффективность малых количеств ТЭС в подавлении детонации, в повышении 6кта ового числа бензинов. [c.288]

Весьма эффективным средством подавления детонации является вода, впрыскиваемая во впускную систему двигателя. Однако вода — не антидетонатор. Попадая в камеры сгорания двигателя, она испаряется, пар нагревается за счет тепла, выделявшегося при сгорании топлива. В результате температура в камерах сгорания снижается и детали цилиндро-поршневой группы охлаждаются. Вследствие этого уменьшается скорость окислительных реакций, предшествующих детонации, и предотвра- [c.249]

Те же представления о механизме действия АД были положены в основу работ Остерхоффа [115] и Семенова [31], посвященных расчету размеров распыленных частиц металла, определяющих нх действующую поверхность, при которой может быть достигнуто необходимое для подавления детонации замедление окислительных реакций оно, согласно Эджертону [74], создается в результате распада перекисей на частицах металла. [c.108]

В заключение этой главы кратко рассмотрим детонационное распространение пламени в газовых смесях. Явление детонации газов, открытое в 1881 г. Малларом и Ле Шателье [905] и независимо от них Вертело и Вьей [390], имеет огромное практическое значение, которое обусловлена необходимостью подавления детонации ввиду ее разрушительного действия. Детонация пыле-воздушных смесей в угольных шахтах представляет собой особенно яркий случай детоиации, когда борьба с нею становится настоятельной необходимостью. Имен1ю катастрофические взрывы в шахтах и послужили тем стимулом, который возбудил интерес к явлениям распространения пламени и привел к открытию детоиации и в дальнейшем к ее всестороннему изучению. К той же категории явлений относится детонация газовых и пылевидных смесей в условиях различных производств, как и детонация в двигателе внутреннего сгорания, приводящая к быстрому износу и разрушению двигателя. Не входя в рассмотрение явления детонации с точки зрения практики, здесь коснемся только тех его сторон, которые в той или иной мере связаны с химией и кинетикой процессов горения в детонационной волне. [c.636]

Механизм подавления детонации алкилами свинца изучен довольно хорошо. Выдвинуты многочисленные, часто противоречивые теории. Общепризнано, что вначале происходит разложение алкила свинца в камере сгорания и лии1Ь после этого проявляется антидетонационное действие продуктов его разложения. Высказано предположение 1211], что активным антидетонатором является окись свинца. Вопрос о степени дисперсности активных антидетонационных форм до сих пор изучен недостаточно. Одни исследователи считают, что антидетонатор присутствует в виде паров [78] другие [57, 59, 70] — что в форме тонкодисперсных частиц. В любом случае он должен находиться в тонкодисперсном состоянии, чтобы была возможность достаточно большого числа столкновений молекул, реагирующих в критических условиях веществ с молекулами антидетонатора. Установлено [180], что и неорганические соединения свинца обладают антидетонационными свойствами, но крупные частицы лишены антидетонационной активности (взвесь тонкодисперсного свинца в топливе не обладает антидетонационным действием). [c.345]

Поскольку в высокоаро матизированных бензинах интенсивность реакций предпламенного окисления относительно мала, реакции, нротекаю-]цие с детонацией, при работе на ароматических топливах должны начинаться на более поздних стадиях цикла. В результате этого, а такл<е вследствие-влия ния октанового числа возрастает и интервал времени между разложением ТЭС и критической стадией подавления детонации. [c.347]

Образование окиси свинца должно задерживать агломерирование и, следовательно, повышать антидетонационную активность. Это объясняет также отрицательное влияние чрезмерно высоких концентраций одноосновных или двухосновных кислот и ПОЛИфуНКЦИОНаЛЬПЫХ кислот, КО горые, связывая окись свинца, исключают возможность ее участия в подавлении детонации. [c.348]

Выводы Райса о положительной роли свободных радикалов в подавлении детонации опровергаются также эффективным ан-тидетонационным действием веществ типа карбонилов металлов Ы1(С0)4, Ре (СО) 5, Сг(СО)б. Они подобно тетраэтилсвинцу легко диссоциируют при невысоких температурах. Однако, образуя при распаде подобно металлалкилам атомарный химически весьма активный металл, они вместо свободных радикалов, возникающих при распаде тетраэтилсвинца, образуют сравнительно пассивную окись углерода. Если бы предположения Райса о Т0рл40-зящей роли свободных радикалов были справедливы, то антиде-тонационные свойства ряда органических соединений, содержащих этильный радикал н склонных к диссоциации, были бы близки к антидетонационным свойствам тетраэтилсвинца. Факти- [c.153]

Комбинация огнепреградителей различной кон-сфукции с расширением сечения приводит к успешному подавлению детонации. Показано, что диски, вьшолненные из пенометаллического хромоникелевого сплава, и алюмршиевые кольца гасят детонационные волны, распространяющиеся со скоростью около 1,8 км/с в воздушных смесях паров нефти в трубе из нержавеющей стали диаметром [c.656]

Для управления детонационной волной расширение сечения трубопровода можно сочетать также с созданием водяных завес. Показано, что при таком сочетании детона1дионные волны в смесях метана с воздухом, распространяющиеся со скоростью до 1,8 км/с в трубах диаметром 0,6 м, всегда гасятся. Однако отсутствует информация о размерах гасяш его участка. Обнаружено также, что с помощью тщательно спроектированных систем впрыска воды можно подавить детонацию без увеличения площади сечения трубопровода. В табл. 8.20 приведены количества воды, необходимые для подавления детонации. Нет никаких сведений о распределении водяных капель по размерам, продолжительности впрыска, рассредоточении и протяженности струй очевидно, что нужны дальнейшие экспериментальные исследования этих вопросов, а также поиск оптимальных условий гашения. Вполне вероятно, что минимальное требуемое количество воды может оказаться меньшим, чем в обсуждаемых экспериментах. [c.657]

В настоящее время существует целый ряд средств, которые могут быть использованы для управления различными стадиями развития детонации. Выбор и проектирование соответствующих защитных средств зависят от типа и размеров промышленного аппарата, физико-химических свойств детонационноспособной среды, вероятности возникновения источников поджигания и их интенсивности. В отсутствие сильных источников инициирования возникновение детонации в трубах более вероятно, чем в компактных реакторах. Однако размеры трубопроводов делают возможным применение эффективных средств подавления детонации. [c.659]

Действительно, прямыми опытами показано, что введепие в горючую смесь вместо паров тетраэтилсвинца продуктов его распада от предварительного нагревания до 300° сразу же вызывает подавление детонации. Показано также, что целый ряд металлов в мелко распыленном состоянии производит аналогичное действие, причем максимальный эффект обнаруживают таллий, калий, свинец, железо, никель и селен. Таким образом, в основном можно считать установленным, что непосредственное участие в реакции сгорания моторного топлива в присутствии металлоорганжческого антидетонатора принимает не сам антидетонатор, а входящий в его состав металл роль же этого металла, очевидно, вполне аналогична роли типичного антидетонатора принимая па себя действие перекисей (молокисей), образовавшихся при непосредственном окислении отдельных компонентов топлива, частицы металла обрывают цепную реакцию окисления топлива и тем предотвращают его детонацию. [c.691]

На практике уменьшение угла опережения зажигания применяют для подавления детонации п тех случаях, когда антидетона-циошше свойства топлива ниже требуемых двигателем. [c.67]

Из различных способов подавления детонации в двигателе здесь кратко рассматриваются лишь методы, имеющие общий принципиа.чьиый интерес и затронутые в вопросах, связанных с докладом. [c.208]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология